Previsión del impacto de inundaciones

Publicado el 2 agosto, 2023

Descripción general del proceso de pronóstico de inundaciones

Cada año, millones de personas en todo el mundo se ven afectadas por inundaciones fluviales, y el alcance, la ocurrencia y los efectos socioeconómicos de las inundaciones catastróficas parecen ir en aumento, lo que agrava en gran medida el impacto que este fenómeno está teniendo en todo el mundo— como lo atestiguaron las inundaciones extraordinarias en Pakistán (2022), Yellowstone (2022), Guyana (2022), Brasil (2023) y Mozambique (2023).

¿Podemos hacer un mejor trabajo al predecir dónde ocurrirán las inundaciones y quién se verá afectado? Afortunadamente, podemos, gracias a los avances recientes en tecnología GIS, modelado de agua y disponibilidad de datos. Hoy, los usuarios de ArcGIS tienen acceso a las herramientas y conjuntos de datos básicos necesarios para pronosticar el alcance potencial y los impactos de las inundaciones en cualquier lugar del mundo, lo que podría salvar vidas y ayudar a prevenir daños a la propiedad.

Los pasos básicos para pronosticar los impactos de las inundaciones se describen a continuación:

El primer paso es identificar los conjuntos de datos que se aprovecharán para producir pronósticos de inundaciones, como modelos digitales de elevación (DEM), capas de impacto y pronósticos de flujo de ríos. En esta publicación, hablamos del uso de los siguientes conjuntos de datos disponibles públicamente:

• DEM: NHDPlus (cobertura de EE. UU., resolución de 10 metros) o HydroSHEDS (cobertura global, resolución de 90 metros).
• Flujo fluvial: Pronóstico de flujo fluvial a corto plazo del Modelo Nacional de Agua (NWM) de EE. UU. (cobertura de EE. UU.) o pronóstico de flujo fluvial GEOGloWS (cobertura global).
• Capas de impacto : pueden variar, pero normalmente incluirán variables como direcciones, infraestructura clave, densidad de población y cultivos. Algunos de los datos están disponibles en ArcGIS Living Atlas of the World de Esri y se pueden extraer de OpenStreetMaps u otras fuentes.

Living Atlas National Water Model – Visor de pronóstico de flujos de ríos

El uso de datos comerciales, o datos de mayor resolución que no están disponibles para el público, puede mejorar los resultados de los pronósticos.

El segundo paso es precalcular la extensión y la profundidad de la inundación para profundidades incrementales (por ejemplo, de 1 a 20 metros) usando el DEM seleccionado, como se muestra a continuación:

Una vez que se precalculan las posibles extensiones de inundación para cada profundidad, se superponen a las capas de impacto para estimar el impacto por profundidad de inundación, como se muestra a continuación:

El tercer paso es convertir el flujo pronosticado del río en inundaciones potenciales. Normalmente, esto implica configurar un servicio de geoprocesamiento que realiza la conversión a intervalos establecidos a lo largo del día.

El último paso es difundir los resultados de la previsión. Esto se puede lograr configurando mapas y aplicaciones, como visores de mapas o tableros.

Para ilustrar este paso, uno de los resultados podría ser un tablero que muestre un área de interés, y para una profundidad de inundación de un metro pronosticada en ocho horas, que muestre que 120 edificios, 50,000 personas y 350 acres de áreas agrícolas principales se verán afectados.

Las agencias federales y estatales en los EE. UU. han probado recientemente el enfoque descrito anteriormente para:

• Analizar la sensibilidad del modelo de previsión de inundaciones en Yellowstone.
• Evaluar los impactos de las inundaciones en Guyana.
• Calcular los impactos y las tendencias de las inundaciones a lo largo del tiempo en Texas.

A nivel mundial, los usuarios de ArcGIS están aprovechando estas tecnologías para implementar aplicaciones de monitoreo de desastres. Esri completó recientemente una prueba de concepto para una agencia regional en África donde se desarrollaron paneles para pronosticar el impacto de las inundaciones en la infraestructura, la población y los cultivos.

La metodología descrita, junto con las soluciones ArcGIS recientes desarrolladas por Esri y los clientes para ayudar a los socorristas a estimar la extensión de las inundaciones en el campo, se está aplicando en varias industrias, desde gobiernos locales, seguros y transporte hasta agricultura, desarrollo económico y operaciones de represas.

Empezando

Todo el modelado y el análisis descritos en este documento se pueden realizar con ArcGIS Pro, aprovechando el conjunto de herramientas Arc Hydro (disponible gratuitamente con una licencia de ArcGIS Pro) y conjuntos de datos disponibles públicamente. A continuación se muestra una descripción general del diseño de una posible solución:

Los usuarios de ArcGIS de todo el mundo pueden beneficiarse de los avances recientes en los flujos de trabajo GIS, el modelado y los datos públicos para pronosticar el impacto de las inundaciones de maneras que no eran posibles hace solo 5 o 10 años. Con suerte, esto se traduce en una mejor gestión de las inundaciones y, en el futuro, vidas salvadas y una reducción de los daños a la propiedad.

Este artículo originalmente apareció en el Blog de Esri el 14 de marzo de 2023